1. Wstęp Parametry techniczne

Transkrypt

1 1. Wstęp Cyfrowy Korektor Mowy SDSA jest urządzeniem wspomagającym dla osób jąkających się. Poprawia on płynność mowy u osób dotkniętych tym zjawiskiem. Korektor może być stosowany zarówno jako uzupełnienie terapii (po uzgodnieniu z prowadzącym logopedą) oraz jako tzw. proteza mowy używana np. sporadycznie w czasie szczególnie stresujących kontaktów z otoczeniem (egzaminy, rozmowy kwalifikacyjne itp.) Szczegółowe zasady działania korektora opisuje następny rozdział, w skrócie mamy tu do czynienia ze znaną w teorii i praktyce metodą wspomagającą terapię jąkania się modyfikacją dźwięku, taką by pacjent słyszał swój własny głos odpowiednio przetworzony przez urządzenie elektroniczne. Nowością w korektorze SDSA jest to, że po raz pierwszy tego typu urządzenie można używać w dowolnym miejscu, prawie niezauważalnie dla otoczenia. Podobnie jak nowoczesny aparat słuchowy ITE, korektor mieści się w uchu pacjenta. Dzięki wykorzystaniu zaawansowanej technologii cyfrowego przetwarzania sygnału (procesor DSP) oraz najwyższej klasy przetworników elektroakustycznych (stosowanych w markowych cyfrowych aparatach słuchowych) otrzymaliśmy wysokiej jakości dźwięk - co zapewnia komfortowe użytkowanie korektora w dowolnym otoczeniu Parametry techniczne Wymiary minimalne cyfrowego korektora mowy Waga (z baterią) Pobór prądu Dynamika toru fonicznego Baterie Czas pracy na 1 baterii 15 x 15 x 12 mm (wymiary z uwzględnieniem obudowy, której wielkość zależy od wkładki dousznej indywidualnej dla każdego pacjenta) 2g 0,6 ma 65dB baterie do aparatów słuchowych typu 10A ok. 10 dni (zależy od intensywności używania korektora) Fotografia korektora SDSA na skali - obrazujące rozmiary urządzenia.

2 2. Zasada działania korektora Jedna z teorii patogenezy jąkania dowodzi, że bezpośrednią jego przyczyną są defekty występujące w jednym z najważniejszych naturalnych sprzężeń zwrotnych towarzyszących procesowi artykulacji mowy, a mianowicie w obwodzie kontroli wewnętrznej. Jego działanie polega na tym, że osoba mówiąca słyszy swoją własną wypowiedź. Informacja o mowie wyjściowej powraca do mózgu przez sześć kanałów zwrotnych (trzy lewe i trzy prawe) drogą przewodnictwa powietrznego, przewodnictwa kostnego i przewodnictwa tkankowego. Sygnał mowy wprowadzany jest, więc, w pętlę sprzężenia zwrotnego łączącą system słuchowy z ośrodkiem sterującym artykulacją mowy (rys.1). Idea korektora mowy opiera się właśnie na tej teorii. Jeżeli bowiem zakłócenia występujące w jednym lub kilku elementach tej pętli mogą prowadzić do wystąpienia zaburzeń mowy (w tym jąkania), to wprowadzenie dodatkowych modyfikacji może w efekcie doprowadzić do poprawy mowy. W takim przypadku sygnał mowy osoby poddawanej leczeniu jest zamieniany przez mikrofon na przebiegi elektryczne, następnie odpowiednio przekształcony i w tak zmienionej formie przekazywany do narządów słuchu (za pomocą słuchawek). W ten sposób pacjent nie słyszy swojej naturalnej mowy, lecz przekształcone w odpowiedni sposób dźwięki. Podstawowymi, najczęściej wykorzystywanymi metodami przekształcenia sygnału mowy w pętli słuchowego sprzężenia zwrotnego są: MAF maskowanie sygnału szumu (ang. Masked Auditory Feedback) DAF opóźnienie czasowe sygnału (ang. Delayed Auditory Feedback) FAF transpozycja sygnału w dziedzinie częstotliwości (ang. Frequency Altered Feedback)

3 2.1. Maskowanie sygnału szumem Metoda maskowania szumem jest najprostszym sposobem ingerencji w naturalne słuchowe sprzężenie zwrotne. Polega na wprowadzeniu do słuchowej pętli sprzężenia zwrotnego generatora szumu (rys. 2), co powoduje, że osoba jąkająca nie słyszy swojej własnej mowy i dzięki temu mówi dużo lepiej. Metoda ta jest często męcząca dla pacjenta, powoduje zmęczenie słuchu podczas używania szumu ciągłego, dlatego często stosuje się szum przerywany. Wadą tej metody jest także rozproszenie uwagi badanego oraz automatyczne podnoszenie poziomu głosu przez osobę badaną w miarę zwiększania poziomu szumu maskującego. Zjawisko to nosi nazwę efektu Lombarda. Ze względu na wyżej wymienione niekorzystne cechy maskowania szumem, metoda ta nie została zaimplementowana w Subminiaturowym Cyfrowym Korektorze Mowy Metoda opóźnienia sygnału mowy Metoda polega na podaniu sygnału mowy na linię opóźniającą, jak pokazano na rys. 3, w wyniku czego jąkający słyszy swój głos z niewielkim opóźnieniem. Opóźnienie to wpływa na poprawę mowy, powoduje jednak widoczne jej spowolnienie. Metoda ta u osób nie jąkających się wywołuje sztuczne jąkanie. Pojawia się ono gdy mówiący usiłuje utrzymać w normie swoją szybką mowę w obecności opóźnionej pętli słuchowej. Sztuczne jąkanie różni się od mowy jąkających się np.: tym, że u jąkającego się większość błędów mowy pojawia się na inicjującym fonemie słowa, podczas gdy sztuczne jąkanie charakteryzuje się przedłużeniami środkowych głosek. U osób jąkających się może dodatkowo wystąpić nałożenie sztucznego jąkania na jąkanie normalne. Czas optymalnego opóźnienia jest sprawą bardzo indywidualną i zależy od wieku, płci oraz stadium jąkania. W literaturze podaje się typowo wartości z zakresu ms. Dla przykładu opóźnienie ok. 100ms powoduje znaczącą poprawę mowy, szczególnie w zaawansowanych przypadkach. Niektórzy mówiący z echem starają się synchronizować wymawiane i słyszane z opóźnieniem dźwięki, co prowadzi do zbytniego spowolnienia mowy, przez co staje się ona

4 nienaturalna. Z tego też powodu należy dążyć do uzyskania przez mówiącego synchronizacji optymalnej, przy której spowolnienie mowy nie jest większe niż to wynika z opóźnienia echa Transpozycja sygnału w dziedzinie częstotliwości Błędy przy artykulacji poszczególnych wyrazów najczęściej pojawiają się na ich początku. Żadna z wyżej opisanych metod nie wytwarza żadnego dźwięku w słuchawce korektora na początku słowa wypowiadanego przez osobę jąkającą się. W przypadku opóźnienia do ucha pacjenta dźwięk dociera z opóźnieniem, a w przypadku maskowania szumem nie dociera w ogóle. Jedną z form zmodyfikowanego sprzężenia, która wytwarza dźwięk na początku słowa (czyli synchronicznie), jest przesunięta częstotliwościowo wersja własnego głosu mówcy (rys. 4). Podobnie jak zaszumianie czy opóźnianie, przesunięcie częstotliwościowe zmienia postrzeganie słuchowe własnej mowy przez mówiącego, jednakże jest dużo skuteczniejsze od wcześniej wymienionych metod. Oprócz dużej efektywności tej metody dodatkową jej zaletą jest fakt, że nie powoduje ona zauważalnego spowolnienia tempa mowy, co miało miejsce przy zastosowaniu opóźnienia w słuchowej pętli sprzężenia zwrotnego. Transpozycja sygnału mowy w dziedzinie częstotliwości nie powoduje także widocznego podnoszenia poziomu głosu (efekt Lombarda), a w niektórych przypadkach zauważono wręcz wyraźny spadek poziomu głosu. Niekiedy występuje efekt niewielkiej zmiany wysokości głosu, jednak nie ma on większego znaczenia. Warto także dodać, że przesunięcie częstotliwościowe w pętli słuchowej jest równie skuteczne dla każdego stadium zaawansowania wady jąkania. Przesunięcie częstotliwościowe zostało po raz pierwszy wypróbowane przez Howell'a w Celem eksperymentu było znalezienie sygnału maskującego, który miałby natężenie, zmieniające się zgodnie ze zmianami poziomu głosu mówcy. Następnie metoda ta została zmodyfikowana i zoptymalizowana w Katedrze Inżynierii Dźwięku i Obrazu Politechniki Gdańskiej. Otrzymane wyniki pokazały, że obniżenie mowy na skali częstotliwości pozwala na uzyskanie przez pacjenta lepszych wyników (płynniejszej mowy) niż przy użyciu innych metod modyfikujących słuchową pętlę sprzężenia zwrotnego.

5 3. SDSA uwagi eksploatacyjne. Korektor Mowy SDSA wykonany jest w tej samej technologii i z tych samych materiałów co standardowy cyfrowy aparat słuchowy ITE (wewnątrz-uszny). Przy jego użytkowaniu stosujemy więc zasady i materiały eksploatacyjne identyczne jak dla aparatu słuchowego ITE Regulacja głośności: Korektor wyposażony jest w potencjometr z funkcją wyłącznika. Zaleca się umieszczanie korektora w uchu w trybie włączonym, przy minimalnym wzmocnieniu by uniknąć nieprzyjemnego sprzężenia zwrotnego przy wkładaniu korektora oraz zbyt nagłego wzmocnienia w momencie przeskoczenia włącznika. Z uwagi na dość trudne do wyczucia określenie stanu wyłącznika (on off) na czas dłuższej przerwy w użytkowaniu zaleca się odchylenie drzwiczek z baterią. drzwiczki baterii mikrofon potencjometr z wyłącznikiem uchwyt ułatwiający wyjęcie korektora gniazdo programowania kanał wentylacyjny

6 3.2. Baterie: W urządzeniu zastosowano baterię do aparatów słuchowych o rozmiarze oznaczanym 10A, standardowa pojemność to mah. Maksymalny pobór prądu Korektora to ok. 400 µ Ah więc teoretyczny czas użytkowania to ok. 200 h należy zwrócić jednak uwagę na zjawisko samo-rozładowania się baterii (nieużywana bateria po zdjęciu zabezpieczenia wyładuje się po ok. 2 tygodniach) stąd efektywny czas użytkowania jednej baterii to ok. 10 dni. Stan słabej baterii sygnalizowany jest sygnałem ostrzegawczym - jednostajnym tonem 2 khz. Otwarte drzwiczki baterii 3.3. Czyszczenie: Stosujemy środki do czyszczenia wewnątrz-usznych aparatów słuchowych. W urządzeniu zastosowano filtr zabezpieczający przed woskowiną uszną NoWax. Filtry takie są wymienne i dostępne są w większości pracowni audiologicznych. Filtr NoWax

7 3.4. Programowanie: (niezbędne dodatkowe urządzenie Programator Korektora SDSA) Korektor programujemy przez specjalne okrągłe, 4-pinowe złącze maskowane zaślepką. Proszę zwrócić uwagę na oznaczenie na złączu i wtyczce tak by nie wciskać wtyczki w nieodpowiednim położeniu. Programator przyłączamy do komputera PC poprzez złącze RS 232 (kabel standardowy) oraz do Korektora (kabel specjalny ze złączem PS/2 od strony programatora). Następnie włączamy stabilizowany zasilacz 9 V DC (biegun dodatni w środku). Parametry pracy Korektora konfigurujemy w aplikacji Konfigurator CKM szczegółowy opis dołączany do Programatora Korektora SDSA.

8 4. Podstawy obsługi programu Program został zaprojektowany tak, aby jego obsługa była prosta i intuicyjna. Jego wygląd i styl działania wykorzystuje jedynie standardowe elementy typowe dla aplikacji systemu Windows. Układ interfejsu użytkownika został oparty na schemacie MDI (Multiple Document Interface), a więc w danym momencie możliwa jest praca z wieloma dokumentami (ustawieniami protezy słuchu). Wszystkie polecenia programu są dostępne poprzez system menu, ponadto, najczęściej używane polecenia zostały zdublowane na pasku narzędzi. Przytrzymanie kursora myszki nad danym poleceniem powoduje, iż w pasku stanu aplikacji pojawia się jego krótki opis. Poniżej został zamieszczony skrócony przegląd pozycji menu: Menu Plik Nowy - tworzy nowy dokument (zestaw parametrów konfiguracyjnych). Otwórz - wyświetla okno dialogowe umożliwiające wczytanie istniejącego o dokumentu. Zapisz - zapisuje aktualny zestaw ustawień do pliku. Programuj... - wysyła aktualny zestaw ustawień do protezy słuchu. Wymaga o podłączenia programatora. Zakończ - kończy pracę z programem. Menu Widok o Ustawienia... - wyświetla okno konfiguracji programu. Menu Pomoc o Tematy pomocy - wyświetla niniejszy dokument. o O programie... - wyświetla informacje o wersji programu Konfiguracja programu Okno dialogowe Ustawienia (menu: Widok Ustawienia...) umożliwia konfigurację parametrów pracy programu (rys. 20). Rys.20. Okno konfiguracji programu

9 Program pozwala na zmianę następujących opcji: Port programatora - pozwala na wybór portu komunikacyjnego (RS-232C) do którego został podłączony programator. Szybkość transmisji - umożliwia zmianę prędkości transmisji danych między komputerem a programatorem. Ustawienie domyślne 115kbps. Język interfejsu użytkownika - umożliwia zmianę języka w którym wyświetlane są komunikaty i okna dialogowe. Uwaga! Zmiana tego ustawienia staje się aktywna dopiero po ponownym uruchomieniu programu. W przypadku ustawienia (Domyślny) język jest uzależniony od wersji systemu Windows (wersja polska - język polski, inne - język angielski) Parametry podstawowe Program typowo wyświetla dostępne parametry konfiguracyjne korzystając z widoku uproszczonego (rys. 21) Rys.21. Okno programu w trybie uproszczonym W tym trybie dostępne są jedynie najbardziej podstawowe parametry korektora. Są to: Program - jest to pole umożliwiające wybór zastosowanego szablonu programu. Szablony różnią się zestawem oferowanych parametrów konfiguracyjnych oraz niektórymi opcjami, których zmiana jest niemożliwa. Precyzyjny opis aktualnie wybranego programu jest zamieszczony w polu tekstowym poniżej. W przypadku, kiedy dany program nie pozwala na zmianę jakiegoś parametru, wszelkie kontrolki odnoszące się do niego są wyłączone (wyszarzone). Opis programu - patrz wyżej. Opóźnienie echa - ten suwak pozwala na dopasowanie czasu, po którym aparat słuchowy powtarza zarejestrowany dźwięk. Poprzez manipulację tym parametrem można poprawić skuteczność działania korektora. Widok zaawansowany - zaznaczenie tego pola przełącza widok w tryb zaawansowany, który pozwala na bardziej precyzyjne dostrojenie korektora.

10 4.3. Tryb zaawansowany Poprzez użycie przycisku Widok zaawansowany w oknie trybu uproszczonego możliwe jest przełączenie programu w tryb zaawansowany. W tym trybie program pozwala na manipulację wszystkimi parametrami pracy protezy. Z uwagi, iż manipulacja tymi parametrami w wielu przypadkach może prowadzić do uniemożliwienia korzystania z aparatu słuchowego, zalecana jest daleko idąca ostrożność. W szczególności, zmiany parametrów powinny być raczej stopniowe, a nie gwałtowne. W trybie zaawansowanym parametry konfiguracyjne zostały zgrupowane na 3 paletach: parametry ogólne (rys. 22) parametry kompresora (rys. 23) parametry korektora barwy (rys. 24) Część z dostępnych ustawień na palecie Parametry ogólne jest identyczna jak w widoku uproszczonym, zostały więc one pominięte w opisie. Próg aktywacji - korektor posiada pętlę histerezy kontrolującą aktywację/dezaktywację programu. Ten parametr i 3 kolejne pozwalają na zmianę poziomów i czasów histerezy. Jeżeli poziom dźwięku będzie wyższy od wartości progowej przez czas dłuższy od opóźnienia aktywacji, program zostanie uruchomiony. Wartość progu aktywacji jest wyrażona w decybelach. Opóźnienie aktywacji - patrz wyżej. Czas jest wyrażony w milisekundach. Próg dezaktywacji - jeżeli poziom dźwięku będzie niższy od wartości progowej przez czas dłuższy od opóźnienia dezaktywacji, program zostanie wyłączony. Wartość progu dezaktywacji jest wyrażona w decybelach. Opóźnienie dezaktywacji - patrz wyżej. Czas jest wyrażony w milisekundach. Rys.22. Okno ustawień parametrów ogólnych

11 Rys. 23. Okno ustawień kompresora W oknie parametrów kompresora można dokonać edycji następujących parametrów: Szablon kompresora - pozwala wczytać jedną z predefiniowanych funkcji przejścia kompresora. Podgąd wybranej funkcji umożliwia przycisk Podgląd krzywej. Równanie krzywej kompresji - pozwala zdefiniować krzywą kompresji za pomocą formuły matematycznej w postaci y=f(x). Wprowadzone równanie jest interpretowane jako fragment skryptu w języku Python, dlatego zalecane jest w pierwszej kolejności skorzystać z gotowego szablonu i dopiero potem jego ewentualna modyfikacja. Zmienna zależna nazywa się y, natomiast zmienna niezależna x i jej zakres zmienności zawiera się w zakresie [0, 1]. Równanie jest wrażliwe na wielkość liter. Informacje na temat składni języka Python dostępne są pod adresem Podgląd krzywej - otwiera dodatkowe okno dialogowe, które pozwala na bieżąco monitorować kształt krzywej kompresora. Możliwy jest podgląd zarówno w skali liniowo-liniowej jak i logarytmiczno-logarytmicznej. Współczynnik skali - pozwala przeskalować całą krzywą kompresji o zadany współczynnik. Może on przyjmować jedynie wartości będące całkowitymi potęgami 2. Czas ataku - kontroluje czas zadziałania kompresora. Wartość w milisekundach. Czas zwolnienia - kontroluje czas zwolnienia kompresora.

12 Rys.24. Okno ustawień korektora barwy Paleta Korekcja barwy pozwala manipulować wygładzaniem widmowym w 16 pasmach częstotliwości. Zastosowano w tym celu widok przypominający korektor graficzny, w którym każdemu pasmu częstotliwości przyporządkowany jest suwak. Pasma mają stałą szerokość 500Hz. Aktualna nastawa suwaka jest wyświetlona w postaci numerycznej poniżej.

13 5. Prowadzenie terapii z wykorzystaniem SDSA Terapia z wykorzystaniem Subminiaturowego Cyfrowego Korektora Mowy powinna zawierać następujące etapy: 1. POKAZANIE PACJENTOWI URZĄDZENIA I WYJAŚNIENIE ZASADY DZIAŁANIA To bardzo ważny moment, szczególnie u nastolatków. To w jaki sposób przedstawione zostaną zalety tego urządzenia, często decyduje o tym czy osoby te zaakceptują go. Młodzi ludzie ogromną wagę przywiązują do estetyki swojego wyglądu i akceptacji rówieśników, dlatego stanowią największą grupę, która odrzuca urządzenie a tym samym szansę na poprawę płynności mowy. 2. DOPASOWANIE KOREKTORA Dopasowywanie urządzenia powinno składać się z co najmniej pięciu prób. Pacjent musi stopniowo oswajać się z urządzeniem aż do całkowitej akceptacji. Sprawdzanie kolejnego ustawienia powinno uwzględniać: opinię pacjenta, czy zastosowane ustawienie nie męczy go i czy jest w stanie je zaakceptować. Komfort pacjenta jest w tym przypadku najważniejszy, nawet jeśli spostrzeżenia terapeuty wskazują, że przy innym ustawieniu pacjent mówi płynniej. Podczas kolejnych spotkań, już po zaakceptowaniu urządzenia przez pacjenta, należy podjąć próbę modyfikacji ustawienia. ocenę skuteczności urządzenia w próbie czytania w obecności terapeuty ocenę skuteczności urządzenia podczas krótkiego dialogu z pacjentem ocenę skuteczności w próbie opowiadania przez pacjenta krótkiej dowolnej historyjki. 3. DOBRANIE OPTYMALNEGO USTAWIENIA Optymalne ustawienie korektora powinno być wypadkową najlepszych wyników uzyskanych w próbach przedstawionych w punkcie 3 (aprobata terapeuty i pacjenta). W celu zobiektywizowania wyników skuteczności urządzenia zaleca się przeprowadzenie tzw. próby sylabowej. PRZECIWWSKAZANIA Przeciwwskazania do stosowania korektora to: głęboki niedosłuch odbiorczy ciało obce w przewodzie słuchowym zewnętrznym (np. woszczyna) przewlekłe schorzenia ucha zewnętrznego i środkowego padaczka zawroty głowy szumy uszne schorzenia neuropsychiatryczne W związku z tym przed zastosowaniem urządzenia wskazana jest konsultacja laryngologiczna, która ma na celu wyeliminowanie powyższych nieprawidłowości. Metoda może być zastosowana u pacjentów powyżej 5 roku życia.